Круги кровообращения у человека: эволюция, строение и работа большого и малого, дополнительные, особенности

В человеческом организме кровеносная система устроена так, чтобы полностью отвечать его внутренним потребностям. Немаловажную роль в продвижении крови играет наличие замкнутой системы, в которой разделены артериальный и венозный кровяные потоки. И осуществляется это с помощью наличия кругов кровообращения.

Историческая справка

В прошлом, когда под рукой у ученых еще не было информативных приборов, способных изучать физиологические процессы на живом организме, величайшие деятели науки вынуждены были заниматься поиском анатомических особенностей у трупов. Естественно, что у умершего человека сердце не сокращается, поэтому некоторые нюансы приходилось домысливать самостоятельно, а иногда и попросту фантазировать. Так, еще во втором веке нашей эры Клавдий Гален, обучающийся по трудам самого Гиппократа, предполагал, что артерии содержат в своем просвете воздух вместо крови. На протяжении дальнейших столетий было выполнено немало попыток объединить и связать воедино имеющиеся анатомические данные с позиции физиологии. Все ученые знали и понимали, как устроена система кровообращения, но вот как это работает?

Колоссальный вклад в систематизацию данных по работе сердца внесли ученые Мигель Сервет и Уильям Гарвей в 16-м веке. Гарвей, ученый, впервые описавший большой и малый круги кровообращения, в 1616 году определил наличие двух кругов, но вот как связаны между собой артериальное и венозное русло, он объяснить в своих трудах не мог. И лишь впоследствии, в 17-м веке, Марчелло Мальпиги, один из первых начавший использовать микроскоп в своей практике, открыл и описал наличие мельчайших, невидимых невооруженным глазом капилляров, которые служат связующим звеном в кругах кровообращения.

Филогенез, или эволюция кругов кровообращения

В связи с тем, что по мере эволюции животные класса позвоночных становились все более прогрессивными в анатомо-физиологическом отношении, им требовалось сложное устройство и сердечно-сосудистой системы. Так, для более быстрого движения жидкой внутренней среды в организме позвоночного животного появилась необходимость замкнутой системы циркуляции крови. По сравнению с иными классами животного царства (например, с членистоногими или с червями), у хордовых появляются зачатки замкнутой сосудистой системы. И если у ланцетника, к примеру, отсутствует сердце, но существует брюшная и спинная аорта, то у рыб, амфибий (земноводных), рептилий (пресмыкающихся) появляется двух- и трехкамерное сердце соответственно, а у птиц и млекопитающих — четырехкамерное сердце, особенностью которого является средоточие в нем двух кругов кровообращения, не смешивающихся между собой.

Таким образом, наличие у птиц, млекопитающих и человека, в частности, двух разделенных кругов кровообращения – это не что иное, как эволюция кровеносной системы, необходимая для лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

Анатомические особенности кругов кровообращения

Круги кровообращения – это совокупность кровеносных сосудов, представляющая собой замкнутую систему для поступления во внутренние органы кислорода и питательных веществ посредством газообмена и обмена нутриентами, а также для выведения из клеток двуокиси углерода и иных продуктов метаболизма. Для организма человека характерны два круга — системный, или большой круг, а также легочной, называемый также малым кругом.

Видео: круги кровообращения, мини-лекция и анимация

Большой круг кровообращения

Основной функцией большого круга является обеспечение газообмена во всех внутренних органах, кроме легких. Он начинается в полости левого желудочка; представлен аортой и ее ответвлениями, артериальным руслом печени, почек, головного мозга, скелетной мускулатуры и других органов. Далее данный круг продолжается капиллярной сетью и венозным руслом перечисленных органов; и посредством впадения полой вены в полость правого предсердия заканчивается в последнем.

Итак, как уже сказано, начало большого круга – это полость левого желудочка. Сюда направляется артериальный кровяной поток, содержащий в себе большую часть кислорода, нежели двуокиси углерода. Этот поток в левый желудочек попадает непосредственно из кровеносной системы легких, то есть из малого круга. Артериальный поток из левого желудочка посредством аортального клапана проталкивается в крупнейший магистральный сосуд – в аорту. Аорту образно можно сравнить со своеобразным деревом, которое имеет множество ответвлений, потому что от нее отходят артерии ко внутренним органам (к печени, почкам, желудочно-кишечному тракту, к головному мозгу – через систему сонных артерий, к скелетным мышцам, к подкожно-жировой клетчатке и др). Органные артерии, также имеющие многочисленные разветвления и носящие соответственные анатомии названия, несут кислород в каждый орган.

В тканях внутренних органов артериальные сосуды подразделяются на сосуды все меньшего и меньшего диаметра, и в результате формируется капиллярная сеть. Капилляры – это наимельчайшие сосуды, практически не имеющие среднего мышечного слоя, а представленные внутренней оболочкой – интимой, выстланной эндотелиальными клетками. Просветы между этими клетками на микроскопическом уровне настолько велики по сравнению с другими сосудами, что позволяют беспрепятственно проникать белкам, газам и даже форменным элементам в межклеточную жидкость окружающих тканей. Таким образом, между капилляром с артериальной кровью и жидкой межклеточной средой в том или ином органе происходит интенсивный газообмен и обмен других веществ. Кислород проникает из капилляра, а углекислота, как продукт метаболизма клеток – в капилляр. Осуществляется клеточный этап дыхания.

После того, как в ткани перешло большее количество кислорода, а из тканей была удалена вся углекислота, кровь становится венозной. Весь газообмен осуществляется с каждым новым притоком крови, и за тот промежуток времени, пока она движется по капилляру в сторону венулы – сосудика, собирающего венозную кровь. То есть с каждым сердечным циклом в том или ином участке организма осуществляется поступление кислорода в ткани и удаление из них двуокиси углерода.

Указанные венулы объединяются в вены покрупнее, и формируется венозное русло. Вены, аналогично артериям, носят те названия, в каком органе они располагаются (почечные, мозговые и др). Из крупных венозных стволов формируются притоки верхней и нижней полой вены, а последние затем впадают в правое предсердие.

Особенности кровотока в органах большого круга

Некоторые из внутренних органов имеют свои особенности. Так, например, в печени существует не только печеночная вена, «относящая» венозный поток от нее, но и воротная, которая наоборот, приносит кровь в печеночную ткань, где выполняется очищение крови, и только потом кровь собирается в притоки печеночной вены, чтобы попасть к большому кругу. Воротная вена приносит кровь от желудка и кишечника, поэтому все, что человек съел или выпил, должно пройти своеобразную «очистку» в печени.

Кроме печени, определенные нюансы существуют и в других органах, например, в тканях гипофиза и почек. Так, в гипофизе отмечается наличие так называемой «чудесной» капиллярной сети, потому что артерии, приносящие кровь в гипофиз из гипоталамуса, разделяются на капилляры, которые затем собираются в венулы. Венулы, после того, как кровь с молекулами релизинг-гормонов собрана, вновь разделяются на капилляры, а затем уже формируются вены, относящие кровь от гипофиза. В почках дважды на капилляры разделяется артериальная сеть, что связано с процессами выделения и обратного всасывания в клетках почек – в нефронах.

Малый круг кровообращения

Его функцией является осуществление газообменных процессов в легочной ткани с целью насыщения «отработанной» венозной крови кислородными молекулами. Он начинается в полости правого желудочка, куда из право-предсердной камеры (из «конечной точки» большого круга) поступает венозный кровяной поток с крайне незначительным количеством кислорода и с большим содержанием углекислоты. Эта кровь посредством клапана легочной артерии продвигается в один из крупных сосудов, называемый легочным стволом. Далее венозный поток двигается по артериальному руслу в легочной ткани, которое также распадается на сеть из капилляров. По аналогии с капиллярами в других тканях, в них осуществляется газообмен, вот только в просвет капилляра поступают молекулы кислорода, а в альвеолоциты (клетки альвеол) проникает углекислота. В альвеолы при каждом акте дыхания поступает воздух из окружающей среды, из которого кислород через клеточные мембраны проникает в плазму крови. С выдыхаемым воздухом при выдохе поступившая в альвеолы углекислота выводится наружу.

После насыщения молекулами O 2 кровь приобретает свойства артериальной, протекает по венулам и в конечном итоге добирается до легочных вен. Последние в составе четырех или пяти штук открываются в полость левого предсердия. В результате, через правую половину сердца протекает венозный кровяной поток, а через левую половину — артериальный; и в норме эти потоки смешиваться не должны.

В ткани легких имеется двойная сеть капилляров. При помощи первой осуществляются газообменные процессы с целью обогащения венозного потока молекулами кислорода (взаимосвязь непосредственно с малым кругом), а во второй осуществляется питание самой легочной ткани кислородом и нутриентами (взаимосвязь с большим кругом).

Дополнительные круги кровообращения

Данными понятиями принято выделять кровоснабжение отдельных органов. Так, например, к сердцу, которое больше других нуждается в кислороде, артериальный приток осуществляется из ответвлений аорты в самом ее начале, которые получили название правой и левой коронарных (венечных) артерий. В капиллярах миокарда происходит интенсивный газообмен, а венозный отток осуществляется в коронарные вены. Последние собираются в коронарный синус, который открывается прямо в право-предсердную камеру. Таким путем осуществляется сердечный, или коронарный круг кровообращения.

венечный (коронарный) круг кровообращения в сердце

Виллизиев круг представляет собой замкнутую артериальную сеть из мозговых артерий. Мозговой круг обеспечивает дополнительное кровоснабжение мозга при нарушении мозгового кровотока по другим артериям. Это защищает столь важный орган от недостатка кислорода, или гипоксии. Мозговой круг кровообращения представлен начальным сегментом передней мозговой артерии, начальным сегментом задней мозговой артерии, передними и задними соединительными артериями, внутренними сонными артериями.

виллизиев круг в мозге (классический вариант строения)

Плацентарный круг кровообращения функционирует только во время вынашивания плода женщиной и осуществляет функцию «дыхания» у ребенка. Плацента формируется, начиная с 3-6 недели беременности, и начинает функционировать в полную силу с 12-й недели. В связи с тем, что легкие плода не работают, поступление кислорода в его кровь осуществляется посредством потока артериальной крови в пупочную вену ребенка.

кровообращение плода до рождения

Таким образом, всю кровеносную систему человека можно условно разделить на отдельные взаимосвязанные участки, выполняющие свои функции. Правильное функционирование таких участков, или кругов кровообращения, является залогом здоровой работы сердца, сосудов и всего организма в целом.

Сердце - это полый мышечный орган, темно-красного цвета, который приводит в движение кровь и лимфу. Оно располагается в грудной полости и заключено в околосердечную сумку. Стенка сердца состоит из трех оболочек; наружной - эпикарда, средней - миокарда и внутренней - эндокарда .

Различают большой и малый круг кровообращения. Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка. Через аорту кровь поступает кровь поступает ко всем органам и тканям. Аорта ветвится на артерии, те в свою очередь - на артериолы. Далее происходит деление на артериолы и капилляры. Проходя через ткани кровь отдает питательные вещества кислород, доставляет различные гормоны и медиаторы.

Обратно к сердцу кровь оттекает по венозным капиллярам, которые объединяются в венулы, которые сливаются в более крупные вены. Вся кровь собирается в переднюю и заднюю полые вены и впадает в правое предсердие. В переднюю полую вену впадают грудной и шейный протоки лимфотические протоки, в следствии чего ее состав усредняется.

В кругах кровообращения кровь распределяется следующим образом; сердце в фазе расслабления содержит около 7% крови, малый круг - 9%, большой круг - 84%.

Сердце двумя внутренними перегородками межпредсердной и межжелудочковой делится на четыре полости. Первые две полости - правое и левое предсердии, а вторые - правый и левый желудочки. Правое предсердие сообщается с правым желудочком через соответствующие предсердно-желудочковые отверстия. Левое предсердие сообщается с левым желудочком аналогично, а сообщения правой и левой половин сердца не существует.

Лишь только в период внутриутробного развития полости обоих предсердий соединяются между собой овальным отверстием, которое вскоре после рождения зарастает, оставляя после себя след в виде овальной ямки.

Между предсердиями и желудочками находятся фиброзно-мышечные клапаны -- справа трикуспидальный (valvula tricuspidalis), слева митральный (valvula bicuspidalis seu mitralis). На выходе из желудочков соединительнотканные клапаны (лёгочный справа и аортальный слева).

Как уже было сказано ранее, сердечная стенка состоит из трех оболочек.

Эпикард (epicardium) - его поверхность это однослойный плоский эпителий, а глубокий слой переходит в эндометрий подлежащей сердечной мышцы.

Миокард (myocardium) - состоит из тесно связанных между собой поперечно исчерченных сердечных мышечных клеток - кардиомиоцитов. Сердечную мышечную ткань подразделяют на рабочую (типическую) и проводящую (атипическую). Кардиомиоциты рабочей мышечной ткани соединены между собой прочными специализированными контактами и образуют многочисленные анастомозы, формирующие единую сеть. Кардиомиоциты атипического же типа имеют диаметр в двое больший чем диаметр рабочих кардиомиоцитов(лошадь), не отличаются(собака, обезьяна) или отличаются мало (кролик и крыса).

Для того чтобы обеспечить адекватное питание внутренних органов, сердце перекачивает в день в среднем семь тонн крови. Его размер при этом равен сжатому кулаку. На протяжении жизни этот орган совершает приблизительно 2,55 миллиардов ударов. Окончательное формирование сердца происходит к 10 неделе внутриутробного развития. После рождения кардинально меняется вид гемодинамики – от питания плацентой матери к самостоятельному, легочному дыханию.

Читайте в этой статье

Мышечные волокна (миокард) являются преобладающим видом клеток сердца. Они составляют его основную массу и находятся в среднем слое. Снаружи орган покрыт эпикардом. Он на уровне прикрепления аорты и легочной артерии заворачивается, направляясь книзу. Таким образом формируется околосердечная сумка – перикард. В нем содержится около 20 — 40 мл прозрачной жидкости, которая не дает листкам слипаться и травмироваться при сокращениях.

Внутренняя оболочка (эндокард) складывается вдвое в местах перехода предсердий в желудочки, устьев аортального и легочного ствола, образуя клапаны. Их створки крепятся к кольцу из соединительной ткани, а свободная часть движется потоком крови. Для того, чтобы не происходило выворачивание частей в предсердие, к ним присоединены нити (хорды), отходящие от сосочковых мышц желудочков.

Сердце имеет следующую структуру:

• три оболочки – эндокард, миокард, эпикард;
• перикардиальную сумку;
• камеры с артериальной кровью – левое предсердие (ЛП) и желудочек (ЛЖ);
• отделы с венозной кровью – правое предсердие (ПП) и желудочек (ПЖ);
• клапаны между ЛП и ЛЖ (митральный) и трехстворчатый справа;
• два клапана разграничивают желудочки и крупные сосуды (аортальный слева и легочной артерии справа);
• перегородка делит сердце на правую и левую половину;
• выносящие сосуды, артерии – пульмональная (венозная кровь из ПЖ), аорта (артериальная из ЛЖ);
• приносящие, вены – легочные (с артериальной кровью) заходят в ЛП, полые вены впадают в ПП.

Внутренняя анатомия и особенности строения клапанов, предсердий, желудочков

Каждая часть сердца имеет свою функцию и анатомические особенности. В целом, более мощным является ЛЖ (по сравнению с правым), так как он с усилием продвигает кровь в артерии, преодолевая высокое сопротивление сосудистых стенок. ПП развито больше левого, оно принимает кровь из всего организма, а левое всего лишь из легких.

Правое предсердие

Получает кровь из полых вен. Рядом с ними располагается овальное отверстие, соединяющее ПП и ЛП в сердце плода. У новорожденного оно закрывается после открытия легочного кровотока, а затем полностью зарастает. В систолу (сокращение) венозная кровь проходит в ПЖ через трехстворчатый (трикуспидальный) клапан. ПП имеет достаточно мощный миокард и кубическую форму.

Левое предсердие

Артериальная кровь из легких проходит в ЛП по 4 легочным венам, а затем течет через отверстие в ЛЖ. Стенки ЛП в 2 раза тоньше, чем у правого. По форме ЛП похоже на цилиндр.

Правый желудочек

Он имеет вид перевернутой пирамиды. Емкость ПЖ составляет около 210 мл. В нем можно выделить две части – артериальный (легочной) конус и собственно полость желудочка. В верхней части расположены два клапана: трикуспидальный и пульмонального ствола.

Левый желудочек

Похож на перевернутый конус, его нижняя часть образует верхушку сердца. Толщина миокарда самая большая – 12 мм. Вверху размещены два отверстия – для соединения с аортой и ЛП. Оба они перекрываются клапанами – аортальным и митральным.

Трикуспидальный клапан

Правый предсердно-желудочковый клапан состоит из уплотненного кольца, ограничивающего отверстие, и створок, их может быть не 3, а от 2 до 6.

У половины людей встречается именно трехстворчатая конфигурация.

Функция этого клапана состоит в препятствии забросу крови в ПП при систоле ПЖ.

Клапан легочного ствола

Он не дает крови пройти обратно в ПЖ после его сокращения. В составе имеются заслонки, близкие по форме к полумесяцу. Посредине каждой есть узелок, герметизирующий смыкание.

Митральный клапан

Имеет две створки, одна находится спереди, а другая сзади. Когда клапан открыт, то кровь поступает из ЛП в ЛЖ. При сжимании желудочка его части смыкаются для того, чтобы обеспечить прохождение крови в аорту.

Клапан аорты

Образован тремя заслонками полулунной формы. Подобно пульмональному не содержит нитей, которые удерживают створки. В зоне расположения клапана аорта расширяется и имеет углубления, названные синусами.

Схема кругов кровообращения

Газообмен происходит в альвеолах легких. В них приходит венозная кровь из пульмональной артерии, выходящей из ПЖ. Несмотря на название, легочные артерии переносят кровь венозного состава. После отдачи углекислоты и насыщения кислородом по пульмональным венам кровь проходит в ЛП. Так формируется малый круг кровотока, названный легочным.

Большой круг охватывает весь организм в целом. Из ЛЖ артериальная кровь разносится по всем сосудам, питая ткани. Лишенная кислорода, венозная кровь течет из полых вен в ПП, затем в ПЖ. Круги замыкаются между собой, обеспечивая непрерывный поток.

Для того чтобы кровь попала в миокард, она должна пройти вначале в аорту, а затем в две венечные артерии. Они названы так из-за формы разветвлений, напоминающий корону (венец). Венозная кровь из сердечной мышцы преимущественно поступает в венечный синус. Он открывается в правое предсердие. Этот круг кровообращения считается третьим, коронарным.

Смотрите на видео о строении сердца человека:

Чем особенное строение сердца у ребенка

До шестилетнего возраста сердце имеет форму шара за счет больших предсердий. Его стенки легко растягиваются, они гораздо тоньше, чем у взрослых. Постепенно формируется сеть сухожильных нитей, фиксирующих створки клапанов и сосочковых мышц. Полное развитие всех структур сердца оканчивается к 20 годам.

Положение сердца новорожденного в грудной клетке вначале косое, прилегающее к передней поверхности. Это вызвано увеличением объема легочной ткани и уменьшением массы вилочковой железы.

До двух лет сердечный толчок образует правый желудочек, а затем и часть левого. По скорости роста до 2 лет лидируют предсердия, а после 10 – желудочки. До десяти лет ЛЖ опережает правый.

Основные функции миокарда

Сердечная мышца отличается по строению от всех других, так как имеет несколько уникальных свойств:

• Автоматизм – возбуждение под действием собственных биоэлектрических импульсов. Вначале они формируются в синусовом узле. Он – главный водитель ритма, генерирует сигналы около 60 — 80 за минуту. Нижележащие клетки проводящей системы – это узлы 2 и 3 порядка.
• Проводимость - импульсы от места образования могут распространяться от синусового узла к ПП, ЛП, предсердно-желудочковому узлу, по миокарду желудочков.
• Возбудимость- в ответ на внешние и внутренние раздражители миокард активизируется.
• Сократимость – способность сокращаться при возбуждении. Эта функция и создает насосные возможности сердца. Сила, с которой миокард реагирует на электрический стимул, зависит от давления в аорте, степени растяжения волокон в диастолу, объема крови в камерах.

Как работает сердце

Функционирование сердца проходит три этапа:

1. Сокращение ПП, ЛП и расслабление ПЖ и ЛЖ с открыванием клапанов между ними. Переход крови в желудочки.
2. Систола желудочков – раскрываются клапаны сосудов, кровь течет в аорту и легочную артерию.
3. Общее расслабление (диастола) – кровь заполняет предсердия и надавливает на клапаны (митральный и трехстворчатый) вплоть до их раскрывания.

В период сокращения желудочков захлопнуты давлением крови клапаны между ними и предсердиями. В диастолу давление в желудочках падает, оно становится ниже, чем в крупных сосудах, тогда части пульмонального и аортального клапана смыкаются, чтобы поток крови не вернулся обратно.

Сердце обеспечивает продвижение крови по большому и малому кругу благодаря согласованной работе предсердий, желудочков, магистральных сосудов и клапанов. Миокард обладает способностью вырабатывать электрический импульс, проводить его от узлов автоматизма до клеток желудочков. В ответ на воздействие сигнала мышечные волокна переходят в активное состояние и сокращаются. Сердечный цикл состоит из систолического и диастолического периода.

Читайте также

Важную функцию играет коронарное кровообращение. Его особенности, схему движения по малому кругу, сосуды, физиологию и регуляцию изучают кардиологи при подозрении на проблемы.

Непростая проводящая система сердца обладает множеством функций. Ее строение, в котором есть узлы, волокна, отделы, а также другие элементы помогают в общей работе сердца и всей системе кроветворения в организме.

Из-за тренировок сердце спортсмена отличается от обычного человека. Например, по ударному объему, ритму. Однако у бывшего спортсмена или же при приеме стимуляторов могут начаться заболевания - аритмия, брадикардия, гипертрофия. Чтобы этого не допустить, стоит пить специальные витамины и препараты.

Выявить сердце справа может кардиолог в довольно взрослом возрасте. Такая аномалия зачастую не представляет угрозы для жизни. Люди, у которых сердце справа, просто должны предупреждать врача, например, перед проведение ЭКГ, так как данные будут немного отличными от стандартных.

В норме размер сердца человека меняется на протяжении жизни. Например, у взрослого и детей оно может отличаться в десятки раз. У плода же гораздо меньше, чем у ребенка. Может отличаться размер камер и клапанов. Что если ставят маленькое сердце?

Жизнь и здоровье человека во многом зависят от нормальной работы его сердца. Оно перекачивает по сосудам организма кровь, поддерживая жизнеспособность всех органов и тканей. Эволюционно строение сердца человека – схема, круги кровообращения, автоматизм циклов сокращений и расслаблений мышечных клеток стенок, работа клапанов – все подчинено выполнению основной задачи равномерной и достаточной циркуляции крови.

Строение сердца человека — анатомия

Орган, благодаря которому организм насыщен кислородом и питательными веществами, – анатомическое образование конусообразной формы, расположенное в грудной клетке, большей частью слева. Внутри органа полость, разделенная на четыре неравные части перегородками – это два предсердия и два желудочка. Первые собирают кровь из впадающих в них вен, а вторые выталкивают ее в исходящие из них артерии. В норме в правой части сердца (предсердии и желудочке) находится бедная кислородом кровь, а в левой – оксигенированная.

Предсердия

Правое (ПП). Имеет гладкую поверхность, объем 100-180 мл, включая дополнительное образование – правое ушко. Толщина стенок 2-3 мм. В ПП впадают сосуды:

• верхняя полая вена,
• сердечные вены – через венечный синус и точечные отверстия малых вен,
• нижняя полая вена.

Левое (ЛП). Общий объем, включая ушко, составляет 100-130 мл, стенки также толщиной 2-3 мм. ЛП принимает кровь из четырех легочных вен.

Разделяет предсердия межпредсердная перегородка (МПП), которая в норме у взрослых не имеет никаких отверстий. С полостями соответствующих желудочков сообщаются посредством отверстий, снабженных клапанами. Справа – трехстворчатым трикуспидальным, слева – двухстворчатым митральным.

Желудочки

Правый (ПЖ) конусообразный, основание обращенную кверху. Толщина стенок до 5 мм. Внутренняя поверхность в верхней части более гладкая, ближе к верхушке конуса имеет большое количество мышечных тяжей-трабекул. В средней части желудочка имеются три отдельные сосочковые (папиллярные) мышцы, которые посредством сухожильных нитей-хорд удерживают створки трехстворчатого клапана от прогиба их в полость предсердия. Хорды отходят также и непосредственно от мышечного слоя стенки. В основании желудочка два отверстия с клапанами:

• служащее выходом для крови в легочный ствол,
• соединяющее желудочек с предсердием.

Левый (ЛЖ). Этот отдел сердца окружен наиболее внушительной стенкой, толщина которой составляет 11-14 мм. Полость ЛЖ также конусообразна и имеет два отверстия:

• предсердно-желудочковое с двустворчатым митральным клапаном,
• выход в аорту с трехстворчатым аортальным.

Мышечные тяжи в области верхушки сердца и папиллярные мышцы, поддерживающие створки митрального клапана здесь более мощные, чем аналогичные структуры в ПЖ.

Оболочки сердца

Для защиты и обеспечения движений сердца в грудной полости оно окружено сердечной сорочкой – перикардом. Непосредственно в стенке сердца три слоя – эпикард, эндокард, миокард.

• Перикард называют сердечной сумкой, он неплотно прилежит к сердцу, внешний его листок соприкасается с соседними органами, а внутренний является наружным слоем стенки сердца – эпикардом. Состав — соединительная ткань. В полости перикарда для лучшего скольжения сердца в норме присутствует небольшое количество жидкости.
• Эпикард также имеет соединительнотканную основу, скопления жира наблюдаются в области верхушки и по ходу венечных борозд, где располагаются сосуды. В других местах эпикард прочно связан с мышечными волокнами основного слоя.
• Миокард составляет основную толщину стенки, особенно в самой нагруженной зоне — области левого желудочка. Расположенные в несколько слоев мышечные волокна идут как продольно, так и по кругу, обеспечивая равномерное сокращение. Миокард образует трабекулы в области верхушки обоих желудочков и папиллярные мышцы, от которых отходят сухожильные хорды к створкам клапанов. Мышцы предсердий и желудочков разделены плотной фиброзной прослойкой, которая также служит каркасом для предсердно-желудочковых (атриовентрикулярных) клапанов. Межжелудочковая перегородка состоит на 4/5 длины из миокарда. В верхней части, называемой мембранозной, ее основа соединительнотканная.
• Эндокард – листок, покрывающий все внутренние структуры сердца. Он трехслойный, один из слоев контактирует с кровью и по строению аналогичен эндотелию сосудов, которые вступают и исходят из сердца. Также в эндокарде присутствует соединительная ткань, коллагеновые волокна, гладкомышечные клетки.

Все клапаны сердца образованы из складок эндокарда.

Сердце человека строение и функции

Нагнетание крови сердцем в сосудистое русло обеспечивается особенностями его строения:

• мышца сердца способна к автоматическому сокращению,
• проводящая система гарантирует постоянство циклов возбуждения и расслабления.

Как проходит сердечный цикл

Он состоит из трех последовательных фаз: общая диастола (расслабление), систола (сокращение) предсердий, систола желудочков.

• Общая диастола – период физиологической паузы в работе сердца. В это время мышца сердца расслаблена, а клапаны между желудочками и предсердиями открыты. Из венозных сосудов кровь свободно наполняет полости сердца. Клапаны легочной артерии и аорты закрыты.
• Систола предсердий возникает, когда автоматически возбуждается водитель ритма в синусовом узле предсердия. В конце этой фазы клапаны между желудочками и предсердиями закрываются.
• Систола желудочков проходит в два этапа – изометрического напряжения и изгнания крови в сосуды.
• Период напряжения начинается с асинхронного сокращения мышечных волокон желудочков до момента полного закрытия митрального и трикуспидального клапанов. Затем в изолированных желудочках начинает расти напряжение, повышается давление.
• Когда оно становится выше, чем в артериальных сосудах, инициируется период изгнания — открываются клапаны, выпускающие кровь в артерии. В это время мышечные волокна стенок желудочков интенсивно сокращаются.
• Затем давление в желудочках снижается, артериальные клапаны закрываются, что соответствует началу диастолы. В период полного расслабления открываются атриовентрикулярные клапаны.

Проводящая система, ее строение и работа сердца

Обеспечивает сокращение миокарда проводящая система сердца. Ее основной особенностью является автоматизм клеток. Они способны самовозбуждаться в определенном ритме в зависимости от электрических процессов, сопровождающих сердечную деятельность.

В составе проводящей системы связанные между собой синусовый и атриовентрикулярный узлы, нижележащие пучок и разветвления Гиса, волокна Пуркинье.

• Синусовый узел. В норме генерирует первоначальный импульс. Расположен в области устья обеих полых вен. От него возбуждение переходит к предсердиям и передается атриовентрикулярному (АВ) узлу.
• Атриовентрикулярный узел распространяет импульс к желудочкам.
• Пучок Гиса – проводящий «мостик», расположенный в межжелудочковой перегородке, там же он разделяется на правую и левую ножки, передающие возбуждение желудочкам.
• Волокна Пуркинье – конечный отдел проводящей системы. Они расположены у эндокарда и контактируют непосредственно с миокардом, заставляя его сокращаться.

Строение сердца человека: схема, круги кровообращения

Задача системы кровообращения, главным центром которой является сердце – доставка кислорода, питательных и биоактивных компонентов к тканям организма и элиминация продуктов обмена. Для этого в системе предусмотрен особый механизм – кровь движется по кругам кровообращения – малому и большому.

Малый круг

Из правого желудочка в момент систолы венозная кровь выталкивается в легочный ствол и поступает в легкие, где в микрососудах альвеол насыщается кислородом, становясь артериальной. Она оттекает в полость левого предсердия и поступает в систему большого круга кровообращения.

Большой круг

Из левого желудочка в систолу артериальная кровь по аорте и далее по сосудам разного диаметра попадает к различным органам, отдавая им кислород, передавая питательные и биоактивные элементы. В мелких тканевых капиллярах кровь превращается в венозную, так как насыщается продуктами обмена и углекислым газом. По системе вен она оттекает к сердцу, наполняя его правые отделы.

Природа немало потрудилась, создавая такой совершенный механизм, давая ему запасы прочности на долгие годы. Поэтому стоит внимательно к нему относиться, чтобы не создавать проблем кровообращению и собственному здоровью.

В системе кровоснабжения организма существуют два основных круга, один из которых, легочный, носит название круга кровообращения малого, так как его протяженность является небольшой. Этот элемент системы кровоснабжения охватывает только легкие организма. Такая система кровоснабжения характерна для млекопитающих.

Особенности строения системы кровоснабжения организма

Прежде чем говорить о малом круге, стоит сказать несколько слов о том, из чего состоит схема кровообращения. У теплокровных система кровоснабжения относится к полному закрытому типу. Полным оно считается потому, что не происходит смешивание артериальной и венозной крови. Закрытый тип означает, что процесс кровообращения не предполагает сообщения с наружной средой.

Несмотря на то что кровь является соединительной тканью, она находится в постоянном перемещении: течет по разветвленной сети сосудов ко всем частям тела, органам, тканям. К системе кровообращения относятся сосуды и сердце. Сосуды можно разделить на несколько видов: артерии, вены и третий тип сосудов — капилляры.

Артерии — сосуды, по которым кровь перемещается от сердца. Отличительная черта артерий — упругие, но при этом очень толстые стенки. Аорта — это самая большая артерия в организме.

Вены несут кровь к сердцу. Их стенки намного тоньше, чем у артерий.

Капилляры — самые тонкие сосуды, которые образуют разветвленную кровеносную сеть, проходящую ко всем тканям, по всему телу. Капилляры отличаются небольшим диаметром — тоньше волоса. Их стенки состоят только из одного слоя ткани, через которую с легкостью пройдет газ, лейкоциты и различные растворимые вещества.

Направление движения крови устанавливается при помощи клапанов. Створчатые открываются в сторону желудочков, они регулируют движение крови из предсердий. Полулунные не дают артериальной крови возвращаться в желудочек. Они представляют собой полукруглые кармашки, расположенные на выходе из артерии. Под воздействием крови полулунные клапаны расправляются, наполняются кровью и смыкаются. В результате ход в желудочек из легочного круга и аорты закрывается. Работу кровеносной системы осуществляют специальные системы регуляции. В организме существует нервная и гуморальная регуляция кровообращения.

Центральным органом системы кровообращения является сердце, которое представляет собой насос, заставляющий кровь двигаться по сосудам. Этот орган имеет конусообразную форму, располагается в груди, чуть левее центра, между легкими. Размер сердца примерно равен величине кулака, а масса может составлять от 250 до 300 г.

Сердце располагается в сердечной сумке — специальном мешке, содержащем некоторое количество жидкости, смачивающее поверхность сердца. Это позволяет уменьшить при сокращениях сердца его трение.

Сердце — это полый орган, состоящий из четырех камер: два предсердия, левое и правое, и два желудочка, левый и правый. Желудочки отличаются от предсердий большим размером и большей толщиной стенок, причем лучше всего развита стенка левого желудочка. Обе части органа между собой не сообщаются.

Такое строение органа объясняется назначением полостей: предсердия только перегоняют кровь в желудочки, а значит, выполняют меньше работы. Желудочки выталкивают кровь в круги кровообращения, чтобы она под действием большой силы расходилась до самых отдаленных участков.

Понятие о кругах кровообращения

Общая схема кровоснабжения в организме включает в себя большой и малый круги кровообращения. Эта особенность строения системы кровообращения млекопитающих или теплокровных животных и человека стала известна после открытия кровообращения по двум кругам Уильямом Гарвеем в XVII веке. Он пришел к мысли о том, что кровь возвращается к сердцу после завершения кругооборота точно так же, как Земля вращается вокруг Солнца. Так как микроскоп на тот момент еще не был изобретен и о существовании капилляров было ничего неизвестно, открытие Гарвеем большого и малого кругов кровообращения стало научным предвидением.

Система органов кровообращения представляет собой замкнутые круги, по которым доставляются в клетки питательные вещества и кислород и уносятся продукты метаболизма и углекислота.

Кровообращение состоит из двух «петель» сосудов, соединенных между собой. Кровь сначала проходит через малый, а затем через большой круг кровообращения. Последовательность обеспечивают специальные клапаны.

Вместе с тем выделяют «дополнительные» круги:

• плацентарный;
• венечный;
• виллизиев круг.

Плацентарный круг существует только во время пребывания плода в матке. При этом кровь из организма матери переходит в плаценту плода, где передает питательные вещества в капилляры пупочной вены ребенка.

Венечный круг кровоснабжения — сердечный круг кровообращения. Он представляет собой компонент большого круга, но из-за важности сердца в некоторых источниках выделяется в отдельный его элемент.

Виллизиев круг проходит в основании головного мозга и необходим для компенсации недостатка кровоснабжения.

Большой круг кровообращения начало берет от левого желудочка и заканчивается правым предсердием. (артериальная, ярко-алого цвета) выталкивается и нагнетается в аорту, самый широкий сосуд. Аорта разделяется на большое число артерий, формируя параллельные сосудистые сети. По ним кровь поступает к органам и тканям: мозгу, органам брюшной полости. В поясничной области артерия разветвляется: одна ведь «подключает» к кровеносной сети нижние конечности, другая — половые органы.

Уже в органах артерии разветвляются на капилляры, через стенки которых в тканевую жидкость поступают из крови питательные вещества и кислород. Там же кровь насыщается углекислым газом, собирает продукты метаболизма, становясь венозной, более темной, чем артериальная.

Из капилляров венозная кровь переходит в вены, которые, соединяясь, составляют более крупные вены.

Из нижних конечностей, туловища и брюшной полости венозная кровь поступает в вену, откуда переходит в правое предсердие. Туда же поступает кровь от головы, верхних конечностей и шеи через верхнюю полую вену. Здесь большой круг кровообращения заканчивается.

Сосуды, относящиеся к большому кругу, можно увидеть на сгибах, например, они обычно хорошо видны на локтевых сгибах.

Что такое малый круг кровообращения?

Путь, который проходит кровь от правого желудочка до предсердия, значительно короче большого. Поэтому он получил название «малый». Основная задача этого круга состоит в проведении газообмена в альвеолах легких и теплоотдачи.

Одновременно легочный круг выполняет еще несколько функций:

1. Газообмен между кровью и альвеолярным воздухом.
2. Задержка различных чужеродных частиц крови, поступающих из большого круга (тромбы, эмболы). При изменении объема сосудов — депонирование крови.

Малый круг кровообращения начинается в правом предсердии. Оттуда венозная кровь, содержащая очень мало кислорода, выбрасывается в крупный сосуд (но тоньше аорты) — в легочный ствол. Непосредственно в легких легочный ствол разделяется на две легочные артерии, праву и левую. Из левой артерии кровь поступает в левое легкое, из правой — в правое.

Легкие считаются центральной частью малого круга кровообращения.

Эти артерии, в свою очередь, многократно разветвляются на множество капилляров, окружающих дыхательные пузырьки. В этих синусоидных капиллярах диаметром 30 мкм происходит газообмен: идет процесс оксигенерации крови, то есть насыщения кислородом, здесь она отдает углекислый газ и превращается в артериальную.

Кровь в легочных капиллярах движется с неизменной скоростью из-за постоянного давления. Медленный ток в капиллярах позволяет крови получать необходимое количество кислорода и успевать отдавать углекислый газ. Сосуды малого круга кровообращения имеют очень тонкие стенки, поэтому в нормальных условиях не создают препятствия для прохождения кислорода и углекислого газа.

Препятствием на пути кровотока в капиллярах может стать пузырек воздуха, закупоривший просвет. Такая ситуация может возникнуть при внутривенном введении лекарства, если вместе с ним в кровь попадет воздух. Результатом становится воздушная эмболия.

По четырем легочным венам идет уже богатая кислородом артериальная кровь. Более мелкие вены собираются в 4 крупные пульмональные вены и поступают в левое предсердие. На этом заканчивается малый круг кровообращения. Затем кровь через атриовентрикулярное отверстие попадает в левое предсердие, начинается большой круг кровообращения, благодаря которому кислород попадает во все органы и ткани человеческого тела.

Особенности легочного круга кровообращения

Время, за которое кровь проходит по легочному кругу, может составлять 4-5 секунд. Этого времени достаточно, чтобы обеспечить кислородом организм, находящийся в спокойном состоянии. При повышении потреблении кислорода, например, во время тяжелой физической нагрузки или интенсивного занятия спортом, увеличивается давление в сердце, ускоряется кровоток.

Важная особенность малого (легочного) круга — то, что он является системой низкого давления. Среднее давление в артериях может составлять до 25 мм рт. ст. в легочной артерии и 6-8 мм. рт. ст. в венах.

Разделение кровеносной системы на два круга кровообращения имеет важное преимущество: это позволяет «разгрузить» сердце, так как использованная кровь, в которой крайне мало кислорода, отделяется от обогащенной кислородом. Поэтому сердце испытывает гораздо меньшую нагрузку, чем было бы при одном круге кровообращения, так как в таком случае ему приходилось бы нагнетать и венозную и артериальную кровь.

Вены несут только венозную, содержащую углекислый газ кровь, а артерии — богатую кислородом артериальную. Но существует единственное исключение: в малом круге все происходит с точностью до наоборот: «свежая» кровь течет по венам, а «использованная» — по артериям.

Регуляция кровотока в малом круге кровообращения

Крупные сосуды легких — рефлексогенная зона. Они обеспечивают рефлекторное реагирование сосудов малого круга. При повышении давления наблюдается рефлекторное снижение артериального давления.

В роли датчиков для регуляции кровотока выступают нервные клетки, которые отслеживают некоторые показатели крови, в том числе концентрацию углекислого газа, кислорода и различных жидкостей, уровень pH (кислотности), наличие гормонов. Эта информация поступает в головной мозг, где происходит обработка данных.

Для регуляции головной мозг посылает соответствующие импульсы в сердце и кровь, сосуды. Кроме того, регулируется кровоток и с помощью внутренних просветов, которые находятся в артериях. Они обеспечивают постоянную регуляцию скорости тока крови. Как только сердцебиение замедляется, артерии начинают сужаться, а если ускоряется, артерии расширяются.

Еще одним фактором, влияющим на скорость кровотока, является адреналин. Он может вызывать расширение или сужение сосудов путем воздействия на a- и b-адренорецепторы. Действие адреналина зависит от нескольких условий, от того, какой вид рецепторов (a- или b-) преобладает в крови, и концентрации вещества. В низких концентрациях адреналин действует в основном на b-адренорецепторы как наиболее чувствительные.

В некоторых сосудах, например в сосудах скелетных мышц, преобладают b-адренорецепторы, но чаще встречаются рецепторы группы a. Поэтому адреналин, если вырабатывается в физической концентрации, вызывает сужение большинства сосудов и расширение мышечных сосудов. В результате кровоток перераспределяется в пользу скелетных мышц. Таким образом организм подготавливается к интенсивной работе в условиях стресса.